Articles

Oorsprong en chemische samenstelling van evaporietafzettingen

Er is een vergelijkend onderzoek verricht naar de huidige vorming van mariene evaporietafzettingen langs de kust van de Stille Oceaan in Centraal Mexico en naar de vorming van evaporietformaties van de Perm-leeftijd in het West-Texaanse bekken om te bepalen of de moderne sedimenten een basis bieden voor het begrijpen van de omgevingsomstandigheden die bestonden tijdens de depositie van de oudere afzettingen. Het veldwerk werd aangevuld met onderzoekingen van in het laboratorium neergeslagen kunstmatige evaporietmineralen en met een studie van de chemische samenstelling van halietgesteente van verschillende geologische leeftijden.De omgeving van de afzetting van gelijktijdige zeezout afzettingen in Mexico is zuur, is sterk verminderen een paar centimeter onder het oppervlak, en wemelt van microscopisch leven. Depositie van zout, in tegenstelling tot dat van veel andere sedimenten, is niet geheel een constructiefenomeen. Permanente afzettingen ontstaan alleen als er een gunstig evenwicht bestaat tussen afzetting in het droge seizoen en ontbinding in het natte seizoen.Evaporietformaties gekozen voor speciale studie in de West Texas Basin zijn, in oplopende volgorde, de Castilië, Salado, en Rustler formaties, die een gecombineerde dikte van 1200 meter. De formatie van Castilië bestaat grotendeels uit gipsgesteente, het Salado -, halietgesteente en de veedrijver, kwarts-en carbonaatzandsteen. Het onderste deel van de Castiliaanse formatie is bitumineus en bevat kalkstenen laminae. De Castiliaanse en Rustler formaties verdikken naar het zuiden ten koste van het zout van de tussenliggende Salado formatie.De clastic rotsen van de Rustler formatie worden geïnterpreteerd als de afzettingen van een reeks van barrièreeilanden ten noorden waarvan halite rock van de Salado werd afgezet. Het zout is gevormd in ondiep water met een uniforme dichtheid dat door de wind werd gemengd. Waar waterdiepte overschreden de diepte van de wind mengen, dichtheid stratificatie ontwikkeld, en gips werd afgezet. Dicht water met een hoog zoutgehalte onder de densiteit discontinuïteit werd bedekt door minder dicht, meer normaal zout water dat werd afgeleid van de zee in het zuiden. Menging van de twee waterlagen op hun interface verdunde de onderste laag om halietvorming te voorkomen, maar tegelijkertijd de verminderde oplosbaarheid van calciumsulfaat in het mengsel op de interface veroorzaakt neerslag van gips.De bovenste waterlaag wordt verondersteld een bloeiende microscopische biota te hebben ondersteund waarvan de resten afdaalden in half-kristalheldere pekel waar de omstandigheden reduceerden. Deze omgeving genereerde het bitumineuze gipsgesteente. Soms vormde zich microkristallijn calciumcarbonaat van waarschijnlijke biochemische oorsprong in de bovenste laag en vestigde zich eronder om kalkstenen laminae te vormen, zoals die van het onderste deel van de Castiliaanse formatie.Chemische analyses van Perm-en hedendaags zout werden vergeleken met analyses van zeezout zo oud als Cambrium om te bepalen of evaporietafzettingen informatie kunnen leveren over de geologische geschiedenis van zeewater. De resultaten bevatten onzekerheden die niet volledig kunnen worden opgelost, maar ze suggereren dat de verhouding tussen ionen in zeewater sinds de Precambriumtijd ongeveer constant is geweest. Bovendien suggereert de abrupte eerste verschijning van steenzoutafzettingen in de Cambrische tijd dat de Precambriaanse Oceaan misschien nogal verdund was, maar deze schijnbare relatie kan ook veroorzaakt zijn door andere factoren.